[实用新型]一种气体消耗型气液反应器

说明书

本实用新型公开了一种气体消耗型气液反应器，其特征在于，包括催化剂装载腔体、分体式腔体盖以及冷凝式气液分离器，其中所述催化剂装载腔体靠近所述分体式腔体盖一端安装有液体原料进口和气体原料进口，所述液体原料进口和气体原料进口连通到所述气液雾化装置，所述催化剂装载腔体外侧设置有反应腔体恒温夹套，所述催化剂装载腔体的另一端连接所述冷凝式气液分离器，所述冷凝式气液分离器安装有冷却液接口、压力平衡管接口以及反应产物出料口。本实用新型的气体消耗型气液反应器生产效率高，质量性能稳定，能耗低，并且在安全生产及环境保护方面都得到极大改善。

技术领域

本实用新型属于化工行业设备技术领域，具体地说涉及一种气体消耗型气液反应器。

背景技术

目前气液反应在医药化工领域，应用非常广泛，属于有机合成中常见的危险反应，国内统计出事故伤亡数最多。气体消耗型气液反应：主要包含类似于氢化反应；羰基化反应等需要特殊催化剂。以及氯气参与的氯化反应；氧气参与的氧化反应；一氧化氮参与的反应等等，属于原子利用较高的气液反应。

反应器是通过高压固载催化剂或填料颗粒(主要为碳化硅颗粒、玻璃颗粒等根据反应物选择)、利用增大反应接触面积、提高反应热动力来大幅度提高反应效率实现最终连续化反应。

目前传统的反应方式是用反应釜实现生产。传统的反应釜主要存在以下成本缺陷：固定资产产出较低：反应釜批次性生产利用率低，配套公用工程及占地利用率低。人员成本高：生产过程人员操作繁琐，生产误操作风险大。气体原料成本高，由于反应釜体积较大，氮气氢气置换操作过程消耗较大且危险。催化剂原料成本高，催化剂在生产过程中频繁碰撞(搅拌)，投加及回收过程容易氧化，危险且消耗大，催化剂回收率低。能耗成本高，反应往往伴随这升温及降温，无意义的能耗消耗较大。产能较低，为了保证安全可控导致反应时间长(生产时间长)。反应过程取样难，带压取样危险，无法准确判断反应终点。产品纯度低，反应终止难，反应釜持液量大，缓慢降温过程容易产生副反应产生杂质。同时存在安全隐患，比如安装及选材质量隐患，生产环节人员误操作，应急事故措施不当。还存在火灾隐患，比如氢气较轻泄露会滞留屋顶，积聚着火。催化剂及原料易燃火灾隐患。还存在爆炸隐患，比如由于容器持液量大，氢分子小的原理容易腐蚀传统反应釜。不管是设备强度降低还是人员操作不当都极易造成物理爆炸。化学爆炸：加氢工艺中，氢气爆炸极限为4％～75.6％，泄漏或空气残留都易发生爆炸。搅拌故障：由于带压反应往往反应釜搅拌故障无法第一时间发现，导致反应釜内温度局部过热导致反应失控(多设计为磁力搅拌，消磁不可见风险)。

本实用新型的目的在于解决上述传统的反应釜的缺陷，开发了一种气体消耗型气液反应器，相比传统批次式反应釜在生产效率、质量稳定性、能耗、安全生产及环境保护方面都得到极大改善。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种生产效率、质量稳定性、能耗、安全生产及环境保护方面都得到极大改善的气体消耗型气液反应器。

本实用新型的技术方案是：一种气体消耗型气液反应器，其包括催化剂装载腔体、分体式腔体盖以及冷凝式气液分离器，其中所述催化剂装载腔体靠近所述分体式腔体盖一端安装有液体原料进口和气体原料进口，所述液体原料进口和气体原料进口连通到所述气液雾化装置，所述催化剂装载腔体外侧设置有反应腔体恒温夹套，所述催化剂装载腔体的另一端连接所述冷凝式气液分离器，所述冷凝式气液分离器安装有冷却液接口、压力平衡管接口以及反应产物出料口。

进一步地，所述催化剂装载腔体包括雾化头及固体填料腔体，所述液体原料进口和气体原料进口分别将预热的原料注入所述气液雾化装置进行雾化，雾化原料通过所述催化剂装载腔体在雾化头及固体填料腔体中实现充分的反应接触。

进一步地，所述冷却液接口接入低温冷却冷媒。